TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 10372:2014 VỀ CARRAGEENAN – YÊU CẦU KỸ THUẬT

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 10372:2014

CARRAGEENAN – YÊU CẦU KỸ THUẬT

Carrageenan – Technical requirements

Lời nói đầu

TCVN 10372:2014 do Cục Chế biến Nông lâm thủy sản và nghề muối biên soạn, Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn đề nghị, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng thẩm định, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

CARRAGEENAN – YÊU CẦU KỸ THUẬT

Carrageenan – Technical requirements

1. Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này quy định yêu cầu kỹ thuật và phương pháp thử đối với carrageenan được dùng làm phụ gia thực phẩm.

2. Tài liệu viện dẫn

Các tài liệu viện dẫn sau là cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả các sửa đổi, bổ sung (nếu có).

TCVN 6469:2010, Phụ gia thực phẩm – Phương pháp đánh giá ngoại quan và xác định các chỉ tiêu vật lí

TCVN 8900-2:2012, Phụ gia thực phẩm – Xác định các thành phần vô cơ – Phần 2: Hao hụt khối lượng khi sấy, hàm lượng tro, chất không tan trong nước và chất không tan trong axit

TCVN 8900-6:2012, Phụ gia thực phẩm – Xác định các thành phần vô cơ – Phần 6: Định lượng antimon, bari, cadimi, crom, đồng, chì và kẽm bằng đo phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa

TCVN 8900-7:2012, Phụ gia thực phẩm – Xác định các thành phần vô cơ – Phần 7: Định lượng antimon, bari, cadimi, crom, đồng, chì và kẽm bằng đo phổ phát xạ nguyên tử plasma cảm ứng cao tần (ICP-AES)

TCVN 8900-8:2012, Phụ gia thực phẩm – Xác định các thành phần vô cơ – Phần 8: Định lượng chì và cadimi bằng đo phổ hấp thụ nguyên tử dùng lò graphit

TCVN 8900-9 2012, Phụ gia thực phẩm – Xác định các thành phần vô cơ – Phần 9: Định lượng asen và antimon bằng đo phổ hấp thụ nguyên tử hydrua hóa

TCVN 8900-10:2012, Phụ gia thực phẩm – Xác định các thành phần vô cơ – Phần 10: Định lượng thủy ngân bằng đo phổ hấp thụ nguyên tử hóa hơi lạnh

TCVN 9052:2012, Phụ gia thực phẩm – Xác định các thành phần hữu cơ

JECFA 2006, Combined Compendium of Food Additive Specifications, Volume 4: Analytical methods, test procedures and laboratory solutions used by and referenced in the food additive specifications (Tuyển tập quy định kỹ thuật đối với phụ gia thực phẩm, Tập 4: Các phương pháp phân tích, quy trình thử nghiệm và dung dịch phòng thử nghiệm được sử dụng và viện dẫn trong các yêu cầu kỹ thuật đối với phụ gia thực phẩm)

3. Thuật ngữ và định nghĩa

Trong tiêu chuẩn này sử dụng thuật ngữ và định nghĩa sau đây:

Carrageenan

Hợp chất hydrocolloid dạng bột, được tách chiết từ một số loài rong đỏ thuộc họ Gigartinaceae và Solieriaceae của lớp Rhodophyceae, có cấu trúc là một mạch thẳng của polysaccharid sulfat, chứa galactose và anhydrogalactose với các liên kết a-1,3 và b-1,4.

CHÚ THÍCH 1: Các loài rong đỏ thường gặp là Kappaphycus spp., Eucheuma cottonii, E. spinosum, Chondrus crispus, C. ocellatus, Gigartina acicularis, G. stellata, G. pistillata và G. radula, Iridaea, Hypnea, Furcellaria fastigiata.

CHÚ THÍCH 2: Carrageenan có mã số INS là 407.

4. Các yêu cầu

4.1. Yêu cầu cảm quan

Các chỉ tiêu cảm quan của carrageenan được quy định trong Bảng 1.

Bảng 1 – Các chỉ tiêu cảm quan

4.2. Chỉ tiêu lý-hóa

Các chỉ tiêu Iý-hóa của carrageenan được quy định trong Bảng 2.

Bảng 2 – Chỉ tiêu lý-hóa

Chỉ tiêu	Mức
1. Hao hụt khối lượng khi sấy, phần trăm khối lượng, không lớn hơn	12,0
2. Độ tan trong nước ở nhiệt độ 80 °C, phần trăm khối lượng, không nhỏ hơn	90
3. Dư lượng dung môi, gồm ethanol, isopropanol và methanol, đơn lẻ hoặc kết hợp, phần trăm khối lượng, không lớn hơn	0,1
4. Trị số pH (dung dịch 1 % khối lượng)	8 ¸ 11
5. Độ nhớt của dung dịch 1,5 % khối lượng ở 75 °C, Cp, không nhỏ hơn	5
6. Sức đông của dung dịch 1,5 % khối lượng trong dung dịch kali clorua 0,2 %, ở 20 °C, g/cm2, không nhỏ hơn	300
7. Hàm lượng tro tổng số theo khối lượng khô, phần trăm khối lượng chất khô	15 ¸ 40
8. Hàm lượng tro không tan trong axit, phần trăm khối lượng, không lớn hơn	1,0
9. Chất không tan trong axit, phần trăm khối lượng, không lớn hơn	2,0
10. Hàm lượng sulfat , phần trăm khối lượng chất khô	15 ¸ 40

4.3. Giới hạn kim loại nặng

Giới hạn kim loại nặng của carrageenan được quy định trong Bảng 3.

Bảng 3 – Giới hạn kim loại nặng

4.4. Chỉ tiêu vi sinh vật

Các chỉ tiêu vi sinh vật của carrageenan được quy định trong Bảng 4.

Bảng 4 – Chỉ tiêu vi sinh vật

5. Phương pháp thử

5.1. Xác định hao hụt khối lượng khi sấy, theo 5.1 của TCVN 8900-2:2012 (sấy ở 105 °C đến khối lượng không đổi).

5.2. Xác định độ tan trong nước

5.2.1. Thiết bị, dụng cụ

Sử dụng các thiết bị, dụng cụ của phòng thử nghiệm thông thường và cụ thể thiết bị, dụng cụ sau đây:

5.2.1.1. Bình thủy tinh, dung tích 100 ml hoặc 150 ml.

5.2.1.2. Nồi cách thủy, có thể ổn định ở nhiệt độ 80 °C.

5.2.1.3. Tủ sấy, có thể duy trì được nhiệt độ từ 100 °C đến 105 °C.

5.2.1.4. Cân, có thể cân chính xác đến 0,001 g.

5.2.2. Cách tiến hành

Hòa tan 1,7 g phần mẫu thử vào bình thủy tinh (5.2.1.1) chứa 98,3 ml nước ở nhiệt độ 80 °C để tạo thành dung dịch carrageenan có nồng độ 1,5 % khối lượng.

Đặt bình trong nồi cách thủy (5.2.1.2) và giữ ở nhiệt độ 80 °C trong thời gian 1 h, sau đó lọc bằng vải lọc (đã được sấy khô đến khối lượng không đổi và được xác định khối lượng trước). Dùng nước cất đun sôi để tráng vải lọc và bình cho đến khi sạch hết carrageenan. Sấy khô vải lọc ở nhiệt độ từ 100 °C đến 105 °C trong 4 h đến khối lượng không đổi. Xác định khối lượng của vải lọc và cặn sau khi sấy chính xác đến 0,001 g.

5.2.3. Tính kết quả

Độ tan trong nước của phần mẫu thử, được biểu thị theo phần trăm khối lượng, tính bằng công thức:

Trong đó:

w₁ là khối lượng của vải lọc và cặn sau khi sấy, tính bằng gam (g);

w₀ là khối lượng của vải lọc, tính bằng gam (g);

w là khối lượng của phần mẫu thử, tính bằng gam (g).

5.3. Xác định dư lượng dung môi, theo 2.15.1 của TCVN 9052:2012. Riêng phần chuẩn bị mẫu thử thực hiện như sau:

Phân tán 1 ml chất nhũ hóa chống tạo bọt thích hợp vào 100 ml nước đựng trong bình chưng cất đáy tròn dung tích 1 lít. Thêm khoảng 5 g mẫu thử đã cân chính xác đến 0,1 mg rồi lắc trong 1 h trên máy lắc cơ học. Lắp bình chưng cất vào cột chưng cất phân đoạn và chưng cất lấy khoảng 100 ml dịch lỏng, điều chỉnh nhiệt để bọt không đi vào cột. Chuyển định lượng dịch cất vào bình định mức 200 ml, thêm nước đến vạch và trộn đều. Cân 8,0 g dịch cất đã pha loãng, chính xác đến 0,1 mg, cho vào lọ bơm (injection vial). Thêm 1,0 ml dung dịch chuẩn nội. Gia nhiệt đến 60 °C trong 10 min và lắc mạnh trong 10 s.

5.4. Xác định pH, theo 3.8 của TCVN 6469:2010.

5.5. Xác định độ nhớt

5.5.1. Thiết bị, dụng cụ

Sử dụng các thiết bị, dụng cụ của phòng thử nghiệm thông thường và cụ thể các thiết bị, dụng cụ sau đây:

5.5.1.1. Cốc có mỏ, dung tích 600 ml.

5.5.1.2. Nồi cách thủy, có thể ổn định ở nhiệt độ từ 75 °C đến 80 °C.

5.5.1.3. Nhớt kế Brookfield, loại LVF hoặc LVT.

5.5.2. Cách tiến hành

Lấy 7,5 g phần mẫu thử dạng bột thu được từ 5.10.4 1, phân tán trong 450 ml nước đã khử ion đựng trong cốc có mỏ dung tích 600 ml (5.5.1.1), khuấy trong 10 min đến 20 min. Thêm vào lượng nước cần thiết để đạt khối lượng cuối cùng 500 g, gia nhiệt trong nồi cách thủy (5.5.1.2), trong khi vẫn khuấy, đến khi nhiệt độ đạt 80 °C (khoảng 20 min đến 30 min). Cho thêm nước vào để bù vào lượng nước mất đi do bay hơi, làm nguội đến 76 °C hoặc 77 °C, gia nhiệt trong nồi cách thủy ở nhiệt độ không đổi 75 °C.

Gia nhiệt trước phao và bộ phận bảo vệ của nhớt kế Brookfield (5.5.1.3) đến khoảng 75 °C trong nước. Sấy phao và bộ phận bảo vệ của nhớt kế và lắp chúng vào nhớt kế đã được trang bị trục quay số 1 (đường kính 19 mm, chiều dài khoảng 65 mm), có thể quay ở tốc độ 30 r/min. Điều chỉnh độ cao của phao trong dung dịch mẫu, bắt đầu quay nhớt kế với tốc độ 30 r/min. Đọc kết quả đo trên thang 0 đến 100 sau sáu vòng quay của nhớt kế.

Nếu độ nhớt rất thấp thì có thể tăng độ chính xác của kết quả đo bằng cách sử dụng bộ tiếp hợp Brookfield UL hoặc tương đương.

CHÚ THÍCH: Mẫu thử của một số dạng carrageenan có thể có độ nhớt quá lớn, vượt khỏi thang đo khi sử dụng trục quay số 1. Các mẫu đạt yêu cầu kỹ thuật về độ nhớt, nhưng nếu cần đọc chính xác độ nhớt thì sử dụng trục quay số 2 và đọc kết quả đo trên thang 0 đến 100 hoặc thang 0 đến 500.

5.5.3. Biểu thị kết quả

Biểu thị kết quả theo centipoise (cP) *), theo số đọc trên nhớt kế nhân với hệ số được đưa ra bởi nhà sản xuất.

5.6. Xác định sức đông

5.6.1. Thuốc thử

Chỉ sử dụng các thuốc thử loại tinh khiết phân tích và nước cất hai lần hoặc nước có chất lượng tương đương, trừ khi có quy định khác.

5.6.1.1. Kali clorua.

5.6.2. Thiết bị, dụng cụ

Sử dụng các thiết bị, dụng cụ của phòng thử nghiệm thông thường và cụ thể thiết bị, dụng cụ sau đây:

5.6.2.1. Bình thủy tinh, dung tích 100 ml hoặc 150 ml.

5.6.2.2. Nồi cách thủy, có thể ổn định ở nhiệt độ 80 °C.

5.6.2.3. Ống khuôn, bằng thủy tinh hoặc thép không gỉ, có nút dài 100 mm đến 200 mm, đường kính trong 30 mm.

5.6.2.4. Thiết bị đo sức đông.

5.6.2.5. Cân, có thể cân chính xác đến 0,001 g.

5.6.3. Cách tiến hành

Hòa tan 1,7 g phần mẫu thử vào bình thủy tinh (5.6.2.1) chứa 98,3 ml nước ở nhiệt độ 80 °C để tạo thành dung dịch carrageenan có nồng độ 1,5 % khối lượng. Bổ sung kali clorua (5.6.1.1) vào bình sao cho nồng độ kali clorua là 0,2 % khối lượng, hòa tan trong dung dịch.

Đổ dung dịch nóng vào ống khuôn (5.6.2.3) sau đó ngâm trong nước ở nhiệt độ 20 °C trong 2 h đến 3 h. Mở miệng ống khuôn, cho thạch carrageenan ra, dùng dao cắt thành từng khoanh có bề dày 15 mm.

Đặt khoanh thạch carrageenan lên thiết bị đo sức đông (5.6.2.4), đặt nhẹ nhàng con dấu của thiết bị lên khoanh thạch. Nếu thạch chưa vỡ thì đặt thêm cốc thủy tinh lên đĩa (đặt phía trên khoanh thạch), nếu vẫn chưa thấy vỡ thì nhỏ từ từ nước bằng buret cho đến khi thạch vỡ ra thì dừng lại. Cân ống trụ của thiết bị cùng với cốc thủy tinh chứa nước (nếu sử dụng), chính xác đến 0,001 g.

Tiến hành ba phép xác định trên cùng một mẫu thử.

5.6.4. Biểu thị kết quả

Sức đông của carrageenan được biểu thị bằng gam trên xentimet vuông (g/cm²). Kết quả là trung bình cộng của ba phép xác định.

5.7. Xác định hàm lượng tro tổng số

5.7.1. Thuốc thử

Chỉ sử dụng các thuốc thử loại tinh khiết phân tích và nước cất hai lần hoặc nước có chất lượng tương đương, trừ khi có quy định khác.

5.7.1.1. Dung dịch amoni nitrat, 0,1 % (thể tích).

5.7.2. Thiết bị, dụng cụ

Sử dụng các thiết bị, dụng cụ của phòng thử nghiệm thông thường và cụ thể thiết bị, dụng cụ sau đây:

5.7.2.1. Cân, có thể cân chính xác đến 0,001 g.

5.7.2.2. Chén nung, bằng silica hoặc platin.

5.7.2.3. Đèn hồng ngoại

5.7.2.4. Lò nung kín, có thể duy trì được nhiệt độ 550 °C.

5.7.2.5. Bình hút ẩm.

5.7.3. Cách tiến hành

Cân 2 g phần mẫu thử thu được từ 5.10.4.1, chính xác đến 0,001 g, chuyển vào chén nung bằng silica hoặc platin (5.7.2.2) đã được nung trước và cân. Làm nóng mẫu bằng đèn hồng ngoại (5.7.2.3) thích hợp, tăng dần cường độ nung đến khi mẫu bị than hóa hoàn toàn, sau đó gia nhiệt thêm 30 min. Chuyển chén nung chứa mẫu đã than hóa vào lò nung kín (5.7.2.4) và nung ở nhiệt độ 550 °C trong 1 h. Làm nguội trong bình hút ẩm (5.7.2.5) rồi cân.

Lặp lại quá trình nung trong lò đến khi thu được khối lượng không đổi.

Nếu tro thu được sau lần nung đầu tiên vẫn còn vết cacbon thì làm ẩm các đốm than này bằng dung dịch amoni nitrat (5.7.1.1) và làm khô bằng đèn hồng ngoại (5.7.2.3). Lặp lại quá trình nung.

CHÚ THÍCH: Phần tro thu được có thể được dùng để xác định hàm lượng tro không tan trong axit, theo 5.8.

5.7.4. Tính kết quả

Hàm lượng tro tổng số có trong mẫu thử, được tính bằng phần trăm khối lượng theo công thức:

Trong đó:

w₁ là khối lượng của phần mẫu thử thu được từ 5.10.4.1 dùng cho phép xác định này, tính bằng gam (g);

w₂ là khối lượng tro thu được sau khi làm nguội trong bình hút ẩm, tính bằng gam (g).

5.8. Xác định hàm lượng tro không tan trong axit, theo 5.3.2 của TCVN 8900-2:2012 (sử dụng phần tro thu được trong 5.7.3).

5.9. Xác định chất không tan trong axit, theo 5.5 của TCVN 8900-2:2012 (sử dụng 2 g mẫu thử thu được trong 5.10.4.1 của tiêu chuẩn này).

5.10. Xác định hàm lượng sulfat

5.10.1. Nguyên tắc

Thủy phân các nhóm sulfat trong phần mẫu thử, sản phẩm thủy phân được kết tủa dưới dạng bari sulfat (BaSO₄).

5.10.2. Thuốc thử

Chỉ sử dụng các thuốc thử loại tinh khiết phân tích và nước cất hai lần hoặc nước có chất lượng tương đương, trừ khi có quy định khác.

5.10.2.1. Hỗn hợp isopropanol trong nước, nồng độ 60 % (khối lượng)

5.10.2.2. Dung dịch axit clohydric, 0,2 N.

5.10.2.3. Dung dịch hydro peroxit, 10 % (thể tích).

5.10.2.4. Dung dịch bari clorua, 10 % (khối lượng/thể tích).

5.10.3. Thiết bị, dụng cụ

Sử dụng các thiết bị, dụng cụ của phòng thử nghiệm thông thường và cụ thể thiết bị, dụng cụ sau đây:

5.10.3.1. Cân, có thể cân chính xác đến 0,001 g.

5.10.3.2. Tủ sấy, có thể duy trì được nhiệt độ 105 °C.

5.10.3.3. Giấy lọc không tro.

5.10.3.4. Bình hút ẩm.

5.10.3.5. Bình đáy tròn cổ dài, dung tích 100 ml.

5.10.3.6. Cốc có mỏ, dung tích 600 ml.

5.10.3.7. Nồi cách thủy.

5.10.3.8. Chén nung, bằng sứ hoặc bằng silica.

5.10.4. Cách tiến hành

5.10.4.1. Hòa tan đúng 15 g phần mẫu thử vào 500 ml hỗn hợp isopropanol trong nước (5.10.2.1) ở nhiệt độ phòng. Khuấy nhẹ nhàng trong 4 h. Lọc qua giấy lọc không tro (5.10.3.3), loại bỏ phần dịch lọc được. Rửa phần còn lại trên giấy Iọc hai lần, mỗi lần dùng 15 ml hỗn hợp isopropanol trong nước (5.10.2.1). Sấy phần thu được trên giấy lọc ở 105 °C đến khối lượng không đổi.

Sử dụng khoảng 1 g phần chất rắn thu được sau khi sấy cho phép xác định tại 5.10.4.2.

CHÚ THÍCH: Phần chất rắn có thể được dùng để xác định độ nhớt theo 5.5, hàm lượng tro tổng số theo 5.7 và hàm lượng chất không tan trong axit theo 5.9.

5.10.4.2. Cân 1 g phần mẫu thử thu được ở 5.10.4.1, chính xác đến 0,001 g, cho vào bình đáy tròn cổ dài dung tích 100 ml (5.10.3.5). Thêm 50 ml dung dịch axit clohydric 0,2 N (5.10.2.2). Nối bình với một sinh hàn có ít nhất 5 bầu ngưng và đun sôi với sinh hàn ngược trong 1 h. Thêm 25 ml dung dịch hydro peroxit (5.10.2.3) và tiếp tục đun sôi với sinh hàn ngược trong khoảng 5 h hoặc cho đến khi thu được dung dịch trong suốt hoàn toàn. Chuyển dung dịch thu được vào cốc có mỏ dung tích 600 ml (5.10.3.6), đun sôi và thêm 10 ml dung dịch bari clorua (5.10.2.4) theo từng giọt. Đun nóng hỗn hợp phản ứng trong 2 h trên nồi cách thủy sôi (5.10.3.7). Lọc hỗn hợp qua giấy lọc không tro (5.10.3.3). Rửa bằng nước đun sôi cho đến khi dịch lọc không còn clorua. Sấy giấy lọc chứa phần chất rắn trong tủ sấy. Nung giấy lọc này ở 800 °C trong chén sứ hoặc chén silica (5.10.3.8) cho đến khi tro chuyển thành màu trắng. Để nguội trong bình hút ẩm (5.10.3.4). Cân chén nung có chứa tro.

5.10.5. Tính kết quả

Hàm lượng sulfat có trong mẫu thử, được tính bằng phần trăm khối lượng theo công thức:

Trong đó:

w₁ là khối lượng của phần mẫu thử dùng cho phép xác định trong 5.10.4.2, tính bằng gam (g);

w₂ là khối lượng tro (dưới dạng bari sulfat) thu được sau khi làm nguội trong bình hút ẩm, tính bằng gam (g);

0,4116 là tỉ lệ giữa khối lượng mol của nhóm sulfat  và khối lượng mol của phân tử bari sulfat (BaSO₄).

5.11. Xác định hàm lượng asen, theo TCVN 8900-9:2012.

5.12. Xác định hàm lượng chì, theo TCVN 8900-6:2012 hoặc TCVN 8900-7:2012 hoặc TCVN 8900-8:2012

5.13. Xác định hàm lượng cadimi, theo TCVN 8900-6:2012 hoặc TCVN 8900-7:2012 hoặc TCVN 8900-8:2012.

5.14. Xác định hàm lượng thủy ngân, theo TCVN 8900-10:2012.

5.15. Xác định các chỉ tiêu vi sinh vật, theo JECFA 2006, Volume 4. Chuẩn bị dịch pha loãng 10^-1 bằng cách chuyển 50 g phần mẫu thử vào dung dịch đệm phosphat Butterfield pha loãng, đồng hóa hỗn hợp bằng máy trộn tốc độ cao.

Chuẩn bị dung dịch đệm phosphat Butterfield như sau:

Hòa tan 34 g kali dihydrophosphat trong 500 ml nước đựng trong bình định mức dung tích 1 lít, chỉnh pH đến 7,2 bằng dung dịch natri hydroxit 1 N và thêm nước đến vạch. Hấp áp lực trong 15 min ở 121 °C và bảo quản trong tủ lạnh.

Lấy 1,25 ml dung dịch nêu trên, cho vào bình định mức dung tích 1 lít và thêm nước đến vạch. Chuyển vào các chai dung tích (90 ± 1) ml hoặc (99 ± 1) ml. Hấp áp lực trong 15 min ở 121 °C

THƯ MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] Joint FAO/WHO expert committee on food additives (2007), FAO JECFA Monograph 4: Combined compendium of food additive specifications

[2] DPNS 601:2008 Carrageenan – Food grade – Specification (dự thảo tiêu chuẩn Philippines)